V Ústavu molekulární genetiky zkoumají, jak by nanovlákna mohla léčit, a také přemýšlejí, zda by se orgány z genově upravených prasat nedaly použít pro transplantace nemocným lidem
Některé ženy by se tu možná necítily úplně nejlépe. Ve zdejší budově totiž žije dvacet tisíc myší. Naštěstí neběhají po chodbách, mají své klece a jsou pro vědce moc užitečné. Většina z nich je černá, některé jsou bílé… Ale tělíčka několika z nich, když se na ně ve tmě posvítí světlem určité vlnové délky, červeně světélkují. Do zárodků těchto myší vědci vložili gen, který vytváří červeně svítící bílkovinu (původně pochází z mořských korálů).
„Podstatné je, že tento gen dokážeme spřáhnout s regulační částí jiných genů, takže se pak můžeme snadno podívat, ve které části organismu se gen projevuje. Hned vidíme, že ta část červeně světélkuje,“ vysvětluje docent Radislav Sedláček, který se na přípravě geneticky upravených myší podílel.
V Ústavu molekulární genetiky Akademie věd v Praze prostě myši, i ty světélkující, pomáhají vědcům pochopit zákonitosti projevů dědičné informace. Mimochodem, zdejší badatelé je poskytli jednomu výzkumnému týmu v USA, kterému se také hodí. Poslali jim myši v podobě zamrazených spermií, z nichž se dají zvířata vytvořit i po letech.
Vědcům víc peněz, ale za lepší práci „Máme tady dvaadvacet výzkumných skupin a víc než polovina z nich používá pro svůj výzkum laboratorní myši. Další mají třeba rybičky, brouky sladkovodní medúzy a další drobné živočichy,“ vypočítává ředitel ústavu Václav Hořejší.
Před lety na sebe upozornil jako rebel: v roce 1996 vyšla v novinách jeho fotografie, na níž držel transparent s nápisem 0,7 procenta.
Číslo označovalo podíl hrubého domácího produktu, který tehdy vlády vyspělých evropských zemí investovaly do vědeckého výzkumu. Hořejší s několika kolegy inicioval petici vědců, která požadovala, aby stejný podíl dával na vědecký výzkum i český stát.
V dnešní době už český rozpočet dává do vědy 26 miliard korun ročně, což je přesně oněch 0,7 procenta. Vyspělé země mezitím ovšem zase postoupily o kus dál… Zajímavé je, že profesor Hořejší mezitím přitlačil i na druhou stranu. Začal veřejně říkat, že také vědci musejí za ty peníze, které dostanou, odvést něco, co stojí za to.
„Základní výzkum, který děláme, tedy poznávání dosud neznámých tajemství přírody, může přinést podstatný prospěch jenom tehdy, když je na opravdu špičkové úrovni. Nestačí evropský průměr. Jinak z naší práce nic opravdu pořádného nebude – žádný nový lék, žádný nový materiál,“ vysvětluje.
Ne vždy se tento postoj ostatním badatelům líbí.
Propuštění plakali v kanceláři Když se stal Václav Hořejší v roce 2005 ředitelem ústavu, slibované nároky na kvalitu dodržel. „Peněz na vědu bylo tehdy víc, a tak jsme nejdřív postavili úplně novou budovu tady v Praze v Krči, kam se mohl ústav sestěhovat z míst, kde byl rozptýlený,“ vypráví.
„Každý den jsem řešil spoustu praktických otázek, jak co udělat. Manželka mi říkala, že mě zavřou, protože jsem podepisoval faktury na desítky milionů korun. Ale podařilo se nám všechno uhlídat a nikde se nesplést. Pak přišel čas na důkladnou reorganizaci ústavu.“ Šest tehdejších týmů, které z různých důvodů nebyly dostatečně perspektivní, bylo rozpuštěno. Jejich vedoucím profesor Hořejší řekl, že do nového se už nepřestěhují. „Bylo to lidsky obtížné, některé ženy se mi v kanceláři třeba i rozplakaly. Ale podařilo se nám všechno udělat tak, aby si ti lidé z rozpuštěných skupin našli místo v jiné, perspektivnější skupině, anebo někde úplně jinde. Myslím, že s nikým, kdo byl takhle,postižen‘, nemám špatné vztahy.
Někteří si dokonce polepšili, protože teď dělají něco, co má větší smysl,“ hodnotí.
A tvrdí, že kontrolou by měli procházet všichni čeští vědci, stejně jako firmy, které dostávají ze státních prostředků peníze na své inovace. „Není nutné vymýšlet nějaká byrokratická kritéria hodnocení, jak se u nás děje,“ upozorňuje profesor Hořejší. „Stačí se podívat, kolik svých poznatků dokázal vědec či vědecká skupina publikovat po lektorském posouzení v opravdu kvalitních mezinárodních časopisech, protože to odráží jejich přínos ke světovému poznání. A pro firmy je to ještě jednodušší – tam stačí porovnat, kolik získaly patentů, prodali licencí a hlavně kolik peněz to vyneslo.“ Stamiliony za protilátky Přestože posláním Ústavu molekulární genetiky je základní výzkum, ani tady se samozřejmě nebrání jeho přímému využití v praxi. „Lidé pocházející z ústavu založili několik firem, z nichž čtyři mají víc než deset zaměstnanců. Největší, v níž pracuje asi padesát lidí, se jmenuje Exbio. Využila poznatků objevených v našich laboratořích a vyrábí monoklonální protilátky,“ líčí profesor Hořejší.
Monoklonální protilátky jsou vysoce specializované bílkoviny schopné najít a případně zničit cizí objekty v lidském či zvířecím organismu. Získávají se ze zcela stejných bílých krvinek množených klonováním. Exbio je vyrábí a dodává hlavně do zahraničí, kde se používají ve výzkumných firmách. Od začátku devadesátých let, kdy společnost Exbio vznikla, už její tržby dosáhly několika set milionů korun a firma stále roste.
„V současné době jednáme se dvěma velkými americkými farmaceutickými firmami o využití
některých našich poznatků. Uvidíme, jestli z toho něco bude,“ říká ředitel Hořejší s tím, že prozrazovat víc podrobností by bylo předčasné. Známé však je, že hned několik zdejších vědců se z různých úhlů zabývá výzkumem genů, které ovlivňují dělení rakovinných buněk.
Pokud by z tohoto poznání měl nakonec vzniknout lék, vyžadovalo by to ovšem investice ve výši stovek milionů korun. Ředitel Hořejší připouští, že spolupracují i s jedním bohatým českým investorem, ale ani ten nechce zatím vystoupit na veřejnost.
Lešení pro hojící se buňky V ústavu se zabývají také léčebným využitím nanovláken při transplantaci čili vláken zcela nepatrných rozměrů. Orgán od zemřelého dárce sice zachraňuje příjemci život, avšak jeho imunitní systém to „neví“. Rozpozná nové tkáně jako cizorodé a začne proti nim útočit. Aby pacient přežil, musejí mu lékaři nasadit léky pro tlumení imunitní reakce.
Tyto medikamenty však mívají nežádoucí vedlejší účinky – potlačují totiž současně i imunitní reakce proti novým infekcím a nádorům, případně mohou způsobovat poruchy ledvin nebo zvýšení krevního tlaku.
„Proto zkoušíme postup, zatím na myších, při němž je transplantovaná kůže pokryta nanovlákny, na něž je ještě navázán lék pro potlačení imunity,“ vysvětluje docent Vladimír Holáň, který tento výzkum vede. Nanovlákna mohou sloužit jako jakési podpůrné lešení pro rostoucí buňky. Navíc se však z nich pomalu a v malých dávkách uvolňuje látka, která přímo na místě, nikoli v celém organismu, blokuje množení útočících bílých krvinek.
V okolí takto transplantované kůže výzkumníci pozorují výrazné snížení zánětů, které jsou průvodním znakem odmítání transplantátu. Půjde-li metoda použít i u lidí, jak vědci doufají, se teprve ukáže.
Světová věda ve Vestci
Ústav molekulární genetiky se stal motorem přípravy výzkumného střediska Biocev. Přijde minimálně na 2,3 miliardy korun, z nichž 85 procent dává Evropská unie, zbytek státní rozpočet. Patří tedy mezi šest velkých, výborčeská ně vybavených vědeckých projektů, jejichž vybudování u nás Evropská unie dotuje.
Protože jsou však evropské peníze na rozvoj vědy určeny na podporu regionů, které jsou v Unii ekonomicky podprůměrné, mohou být v Česku použity ve všech krajích kromě Prahy, jež jediná má lepší ekonomické výsledky. Proto i laboratoře Biocev, s podlahovou plochou asi 24 tisíc čtverečních metrů, budou stát kousek za Prahou, ve Středočeském kraji v obci Vestec.
V centru společně připraveném Akademií věd a Univerzitou Karlovou se budou zkoumat geny zodpovědné za nemoci srdce, jater či za nedoslýchavost. Vědci budou také studovat virové infekce a jejich souvislost s nádorovými onemocněními, a budou se podílet na vývoji nových biomateriálů pro náhrady cév a srdečních chlopní nebo pro obnovení poškozené míchy. Podle předpokladů by se zdejší výsledky měly uplatnit také v „zelené“ energetice, zejména při zpracování odpadů. Příležitost, která se neopakuje „Očekáváme, že některé zdejší týmy povedou vědci z pražských ústavů, ale polovina z předpokládaných šesti set pracovníků budou noví lidé. Cílem projektu není přesunout kapacity z Prahy. Další vědce přilákáme ze zahraničí,“ vysvětluje bývalý předseda Akademie věd a nyní vědecký koordinátor projektu Václav Pačes. Do konce roku 2015 by tamní laboratoře už měly pracovat.
Profesor Hořejší projekt vidí ze dvou stran. Jednak jako neopakovatelnou příležitost pro svůj ústav, který se bude na výzkumech podílet. Současně si však uvědomuje, že pokud se nezlepší ekonomická situace země a nepřibudou státní peníze na vědu, může v budoucnu i výzkum ve Vestci vysávat prostředky dnes určené jiným institucím a výzkumným projektům. „To by bylo hodně nepříjemné,“ připouští Hořejší. „Nicméně jsem přesvědčen, že Biocev je vynikající příležitost pro českou vědu. Otevře spoustu možností pro mladé vědce a bude je lákat, aby pracovali tady a neodcházeli do zahraničí.“ Prase jako dárce orgánů Vědci už dnes umějí docela dobře měnit genetické vlastnosti laboratorních myší. Ale samozřejmě přemýšlejí dál do budoucnosti.
„Všude ve světě se pracuje na tom, jak by šlo genovými úpravami vylepšit hospodářská zvířata. Moc mě mrzí, že existuje, zejména v Evropě, iracionální hnutí proti jakýmkoli genovým modifikacím,“ svěřuje se Václav Hořejší.
V zahraničí je nejdál výzkum ryb. Například v USA už mají lososy, kterým vědci přidali do genové výbavy dva geny z jiných ryb, díky čemuž se v jejich těle vytváří víc růstového hormonu, takže rostou rychleji. Běžný losos dorůstá tržní velikosti za třicet měsíců,
genově upravený je takto velký už za 18 až 24 měsíců. Zatím se však maso z něj nesmí běžně prodávat, protože úřady ještě nedaly svolení.
Dá se však čekat, že časem zemědělství dostane z laboratoří díky genovému výzkumu hospodářská zvířata s lepšími vlastnostmi, než jim dala sama příroda. „Ale dokážu si také představit třeba prase, které by dostalo některé kriticky důležité lidské geny, takže by se třeba jeho ledviny nebo srdce daly transplantovat člověku – takto geneticky modifikovaná zvířata již skutečně existují,“ líčí profesor Hořejší.
Prase je velikostí svých vnitřních orgánů člověku až překvapivě podobné, takže by se pro transplantace skutečně hodilo, zvláště když uvážíme, že lidských dárců je příliš málo.
„Podle mého názoru by se už dalo do toho jít,“ soudí Hořejší. „Náš ústav se účastnil mezinárodního projektu, který zkoumal právě teoretické možnosti genové úpravy zvířete tak, aby se jeho orgány daly bezpečně použít pro lidi. Ale zatím pořád přetrvávají obavy, že by se tak třeba mohl v transplantovaném orgánu aktivovat nějaký zvířecí virus a šířit se mezi lidmi. Takže ještě chvilku potrvá, než k transplantacím orgánů ze zvířat dojde,“ doufá Václav Hořejší.
Zemědělství časem dostane z laboratoří díky genovému výzkumu hospodářská zvířata s lepšími vlastnostmi
O autorovi| Josef Tuček, spolupracovník redakce
